CN114857353A - 一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法，包括步骤：一、混凝土顶管顶推到位；二、浇筑钢筋混凝土垫层；三、安装小车限位器；四、安装牵引限位机构；五、第一节钢套钢蒸汽管道节的穿管；六、下一节钢套钢蒸汽管道节的穿管；七、多次重复步骤六，直至多节钢套钢蒸汽管道节穿管完成，施工完毕。本发明在混凝土顶管内浇筑钢筋混凝土垫层，并涂刷硅脂油减少小车摩阻力，在钢套钢蒸汽管道节底部每隔一段距离焊接一个穿管小车，采用卷扬机牵引拖拉，通过小车限位器和牵引限位机构，从而确保钢套钢蒸汽管道按照预定线路逐根前进，达到设计位置，有效控制了在穿管过程中防止蒸汽管道左右偏位的现象，解决了长距离穿管整体蒸汽管道的线性控制。

Description

一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法
技术领域
本发明属于穿钢套钢蒸汽管道穿管技术领域，具体涉及一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法。
背景技术
目前，钢套钢蒸汽管道穿管施工多为小管径或短距离穿管，多采用顶管套管内铺砂牵引拖拉或者铺砂后使用千斤顶顶推施工，铺砂牵引施工工艺在大管径管道自重大，穿管距离长的工况下，由于穿管过程摩擦力随着穿管的长度增加加大，引起的穿管牵引力不足、套管内砂层逐渐被拖走管道高程和中线偏位等技术指标不可控，蒸汽管道的防腐结构也会随着砂层的减少损坏，采用顶推法施工时，只能解决牵引力不足问题，其他问题无法解决，同时由于千斤顶行程和顶进速度，与牵引方式相比，大大的增加了施工工期。
因此，现有技术存在以下缺点和不足：①现有托管技术多采用挖机牵引，无法保证人员安全。②现有管内填砂工艺很难控制在穿管过程中管道下沉的难题，导致管道线性的精度无法保证。③小车滑轮承载力小，无法满足长距离、管道重的穿管需求。④体积过大，需要操作人员较多，劳动力投入较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法，在混凝土顶管内浇筑钢筋混凝土垫层，并涂刷硅脂油减少小车摩阻力，在钢套钢蒸汽管道节底部每隔一段距离焊接一个穿管小车，采用卷扬机牵引拖拉，通过小车限位器和牵引限位机构，从而确保钢套钢蒸汽管道按照预定线路逐根前进，达到设计位置，有效控制了在穿管过程中防止蒸汽管道左右偏位的现象，较好的解决了长距离穿管整体蒸汽管道的线性控制，减少了来回调节管道的次数，提高了施工效率，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、混凝土顶管顶推到位；
步骤二、浇筑钢筋混凝土垫层：清理混凝土顶管内杂物，穿管小车平台钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护，形成钢筋混凝土垫层；
步骤三、安装小车限位器：待混凝土强度达到100％时，在混凝土顶管一端部安装小车限位器；
步骤四、安装牵引限位机构：在混凝土顶管靠近小车限位器的一端外侧安装牵引限位机构，所述牵引限位机构包括混凝土固定基础以及设置在混凝土固定基础和混凝土顶管之间的混凝土安装基础，混凝土固定基础上安装有卷扬机，混凝土安装基础上安装有两个相对设置的安装槽钢，两个相对设置的安装槽钢之间安装有用于限位卷扬机的钢丝绳位置的定滑轮；
步骤五、第一节钢套钢蒸汽管道节的穿管，过程如下：
步骤501、利用多个洞外台车在洞外支撑第一节钢套钢蒸汽管道节，多个洞外台车沿第一节钢套钢蒸汽管道节长度方向依次等间距布设，再利用多个洞外台车将第一节钢套钢蒸汽管道节移动至混凝土顶管远离小车限位器的一端，保持第一节钢套钢蒸汽管道节的中轴线与混凝土顶管的中轴线重合，即第一节钢套钢蒸汽管道节和混凝土顶管同轴布设；
步骤502、在第一节钢套钢蒸汽管道节靠近牵引限位机构的一端安装辅助安装板，在辅助安装板中部位置安装耳板，钢丝绳绕过定滑轮与耳板连接，保持钢丝绳与第一节钢套钢蒸汽管道节中轴线共线；
步骤503、根据第一节钢套钢蒸汽管道节的长度在钢筋混凝土垫层远离小车限位器的一侧上涂刷润滑油；
步骤504、在第一节钢套钢蒸汽管道节待进入混凝土顶管的一端底部焊接第一个穿管小车，利用卷扬机牵引第一节钢套钢蒸汽管道节，使第一节钢套钢蒸汽管道节进入混凝土顶管，第一个穿管小车底部与钢筋混凝土垫层上的润滑油接触；
步骤505、待卷扬机将第一节钢套钢蒸汽管道节牵引至混凝土顶管内达到设定长度后，在第一节钢套钢蒸汽管道节位于待进入混凝土顶管的管道底部焊接下一个穿管小车，利用卷扬机继续牵引第一节钢套钢蒸汽管道节；
步骤506、多次重复步骤505，直至第一节钢套钢蒸汽管道节穿管完成；
步骤六、下一节钢套钢蒸汽管道节的穿管，过程如下：
步骤601、利用多个洞外台车在洞外支撑下一节钢套钢蒸汽管道节，再利用多个洞外台车将下一节钢套钢蒸汽管道节移动至混凝土顶管远离小车限位器的一端，保持下一节钢套钢蒸汽管道节的中轴线与混凝土顶管的中轴线重合，即下一节钢套钢蒸汽管道节和混凝土顶管同轴布设；
步骤602、将下一节钢套钢蒸汽管道节与前一节钢套钢蒸汽管道节焊接在一起，并安装钢套钢蒸汽管道的阴极保护装置；
步骤603、根据下一节钢套钢蒸汽管道节的长度在钢筋混凝土垫层上涂刷润滑油，使本次涂刷的润滑油与上次涂刷的润滑油衔接；
步骤604、在下一节钢套钢蒸汽管道节底部焊接穿管小车，并利用卷扬机牵引连接后的钢套钢蒸汽管道节，使下一节钢套钢蒸汽管道节进入混凝土顶管，下一节钢套钢蒸汽管道节完全进入混凝土顶管的过程与第一节钢套钢蒸汽管道节完全进入混凝土顶管的过程相同；
步骤七、多次重复步骤六，直至多节钢套钢蒸汽管道节穿管完成，施工完毕，拆除辅助安装板、耳板和牵引限位机构。
上述的一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法，其特征在于：所述小车限位器为限位角铁。
上述的一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法，其特征在于：所述润滑油为硅脂润滑油。
上述的一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法，其特征在于：所述洞外台车包括台车下支撑架和台车上支撑架，台车下支撑架和台车上支撑架之间设置有多个千斤顶，台车下支撑架底部安装有多个行走轮，台车上支撑架顶部安装有与钢套钢蒸汽管道节外壁适配的弧形托板。
上述的一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法，其特征在于：所述穿管小车包括底板，底板上设置有多个竖向安装的肋板，肋板底部两侧均通过焊缝与底板连接，多个肋板顶部固定连接有与钢套钢蒸汽管道节外壁适配的弧形托盘，底板底部设置与滑板，底板通过多个高强螺栓与滑板连接；
弧形托盘与钢套钢蒸汽管道节外壁焊接连接。
上述的一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法，其特征在于：所述滑板为MGE板。
上述的一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法，其特征在于：所述设定长度为10m～20m。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明在混凝土管内底部浇筑钢筋混凝土垫层平台，实现了消除因顶管过程所产生的标高不一的难题，高强度钢筋混凝土结构又能满足长距离穿管钢套钢管道自重的压力，便于推广使用。
2、本发明管内垫层顶部采用涂刷硅脂油的方式，大大减少了穿管小车底部的摩擦力，又保证了MGE板在长距离穿管过程中的磨损情况，保证了穿管小车的使用寿命，可靠稳定，使用效果好。
3、本发明方法步骤简单，根据套管的空间大小，在蒸汽管道两侧焊接限位器，又在牵引段设置了钢丝绳的限位结构，其有效控制了在穿管过程中防止蒸汽管道左右偏位的现象，较好的解决了长距离穿管整体蒸汽管道的线性控制，减少了来回调节管道的次数，提高了施工的而效率，便于推广使用。
综上所述，本发明在混凝土顶管内浇筑钢筋混凝土垫层，并涂刷硅脂油减少小车摩阻力，在钢套钢蒸汽管道节底部每隔一段距离焊接一个穿管小车，采用卷扬机牵引拖拉，通过小车限位器和牵引限位机构，从而确保钢套钢蒸汽管道按照预定线路逐根前进，达到设计位置，有效控制了在穿管过程中防止蒸汽管道左右偏位的现象，较好的解决了长距离穿管整体蒸汽管道的线性控制，减少了来回调节管道的次数，提高了施工效率，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的施工结构示意图。
图2为本发明钢筋混凝土垫层的施工结构示意图。
图3为本发明小车限位器的施工结构示意图。
图4为本发明洞外台车的结构示意图。
图5为本发明穿管小车的结构示意图。
图6为本发明的方法流程框图。
附图标记说明:
1—混凝土顶管； 2—混凝土安装基础； 3—安装槽钢；
4—定滑轮； 5—混凝土固定基础； 6—卷扬机；
7—钢丝绳； 8—钢套钢蒸汽管道节； 9—洞外台车；
9-1—台车下支撑架； 9-2—台车上支撑架； 9-3—千斤顶；
9-4—行走轮； 9-5—弧形托板； 10—辅助安装板；
11—耳板； 12—钢筋混凝土垫层； 13—小车限位器；
14—穿管小车； 14-1—底板； 14-2—肋板；
14-3—焊缝； 14-4—弧形托盘； 14-5—滑板；
14-6—高强螺栓。
具体实施方式
如图1至图6所示，本发明的一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法，包括以下步骤：
步骤一、混凝土顶管1顶推到位；
步骤二、浇筑钢筋混凝土垫层：清理混凝土顶管1内杂物，穿管小车平台钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护，形成钢筋混凝土垫层12；
步骤三、安装小车限位器：待混凝土强度达到100％时，在混凝土顶管1一端部安装小车限位器13；
步骤四、安装牵引限位机构：在混凝土顶管1靠近小车限位器13的一端外侧安装牵引限位机构，所述牵引限位机构包括混凝土固定基础5以及设置在混凝土固定基础5和混凝土顶管1之间的混凝土安装基础2，混凝土固定基础5上安装有卷扬机6，混凝土安装基础2上安装有两个相对设置的安装槽钢3，两个相对设置的安装槽钢3之间安装有用于限位卷扬机6的钢丝绳7位置的定滑轮4；
需要说明的是，根据耳板高度确定卷扬机基础、安装槽钢3高度，并浇筑混凝土。
步骤五、第一节钢套钢蒸汽管道节的穿管，过程如下：
步骤501、利用多个洞外台车9在洞外支撑第一节钢套钢蒸汽管道节8，多个洞外台车9沿第一节钢套钢蒸汽管道节8长度方向依次等间距布设，再利用多个洞外台车9将第一节钢套钢蒸汽管道节8移动至混凝土顶管1远离小车限位器13的一端，保持第一节钢套钢蒸汽管道节8的中轴线与混凝土顶管1的中轴线重合，即第一节钢套钢蒸汽管道节8和混凝土顶管1同轴布设；
步骤502、在第一节钢套钢蒸汽管道节8靠近牵引限位机构的一端安装辅助安装板10，在辅助安装板10中部位置安装耳板11，钢丝绳7绕过定滑轮4与耳板11连接，保持钢丝绳7与第一节钢套钢蒸汽管道节8中轴线共线；
步骤503、根据第一节钢套钢蒸汽管道节8的长度在钢筋混凝土垫层12远离小车限位器13的一侧上涂刷润滑油；
步骤504、在第一节钢套钢蒸汽管道节8待进入混凝土顶管1的一端底部焊接第一个穿管小车14，利用卷扬机6牵引第一节钢套钢蒸汽管道节8，使第一节钢套钢蒸汽管道节8进入混凝土顶管1，第一个穿管小车14底部与钢筋混凝土垫层12上的润滑油接触；
步骤505、待卷扬机6将第一节钢套钢蒸汽管道节8牵引至混凝土顶管1内达到设定长度后，在第一节钢套钢蒸汽管道节8位于待进入混凝土顶管1的管道底部焊接下一个穿管小车14，利用卷扬机6继续牵引第一节钢套钢蒸汽管道节8；
步骤506、多次重复步骤505，直至第一节钢套钢蒸汽管道节8穿管完成；
步骤六、下一节钢套钢蒸汽管道节的穿管，过程如下：
步骤601、利用多个洞外台车9在洞外支撑下一节钢套钢蒸汽管道节8，再利用多个洞外台车9将下一节钢套钢蒸汽管道节8移动至混凝土顶管1远离小车限位器13的一端，保持下一节钢套钢蒸汽管道节8的中轴线与混凝土顶管1的中轴线重合，即下一节钢套钢蒸汽管道节8和混凝土顶管1同轴布设；
步骤602、将下一节钢套钢蒸汽管道节8与前一节钢套钢蒸汽管道节8焊接在一起，并安装钢套钢蒸汽管道的阴极保护装置；
步骤603、根据下一节钢套钢蒸汽管道节8的长度在钢筋混凝土垫层12上涂刷润滑油，使本次涂刷的润滑油与上次涂刷的润滑油衔接；
步骤604、在下一节钢套钢蒸汽管道节8底部焊接穿管小车14，并利用卷扬机6牵引连接后的钢套钢蒸汽管道节，使下一节钢套钢蒸汽管道节8进入混凝土顶管1，下一节钢套钢蒸汽管道节8完全进入混凝土顶管1的过程与第一节钢套钢蒸汽管道节8完全进入混凝土顶管1的过程相同；
步骤七、多次重复步骤六，直至多节钢套钢蒸汽管道节8穿管完成，施工完毕，拆除辅助安装板10、耳板11和牵引限位机构。
本实施例中，所述小车限位器13为限位角铁。
本实施例中，所述润滑油为硅脂润滑油。
本实施例中，所述洞外台车9包括台车下支撑架9-1和台车上支撑架9-2，台车下支撑架9-1和台车上支撑架9-2之间设置有多个千斤顶9-3，台车下支撑架9-1底部安装有多个行走轮9-4，台车上支撑架9-2顶部安装有与钢套钢蒸汽管道节8外壁适配的弧形托板9-5。
需要说明的是，根据蒸汽管道管底标高及工作井垫层顶标高制作洞外台车，千斤顶可调节台车高度。
本实施例中，所述穿管小车14包括底板14-1，底板14-1上设置有多个竖向安装的肋板14-2，肋板14-2底部两侧均通过焊缝14-3与底板14-1连接，多个肋板14-2顶部固定连接有与钢套钢蒸汽管道节8外壁适配的弧形托盘14-4，底板14-1底部设置与滑板14-5，底板14-1通过多个高强螺栓14-6与滑板14-5连接；
弧形托盘14-4与钢套钢蒸汽管道节8外壁焊接连接。
本实施例中，所述滑板14-5为MGE板。
本实施例中，所述设定长度为10m～20m。
本发明使用时，在混凝土管内底部浇筑钢筋混凝土垫层平台，实现了消除因顶管过程所产生的标高不一的难题，高强度钢筋混凝土结构又能满足长距离穿管钢套钢管道自重的压力；管内垫层顶部采用涂刷硅脂油的方式，大大减少了穿管小车底部的摩擦力，又保证了MGE板在长距离穿管过程中的磨损情况，保证了穿管小车的使用寿命；根据套管的空间大小，在蒸汽管道两侧焊接限位器，又在牵引段设置了钢丝绳的限位结构，其有效控制了在穿管过程中防止蒸汽管道左右偏位的现象，较好的解决了长距离穿管整体蒸汽管道的线性控制，减少了来回调节管道的次数，提高了施工的而效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、混凝土顶管(1)顶推到位；
步骤二、浇筑钢筋混凝土垫层：清理混凝土顶管(1)内杂物，穿管小车平台钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护，形成钢筋混凝土垫层(12)；
步骤三、安装小车限位器：待混凝土强度达到100％时，在混凝土顶管(1)一端部安装小车限位器(13)；
步骤四、安装牵引限位机构：在混凝土顶管(1)靠近小车限位器(13)的一端外侧安装牵引限位机构，所述牵引限位机构包括混凝土固定基础(5)以及设置在混凝土固定基础(5)和混凝土顶管(1)之间的混凝土安装基础(2)，混凝土固定基础(5)上安装有卷扬机(6)，混凝土安装基础(2)上安装有两个相对设置的安装槽钢(3)，两个相对设置的安装槽钢(3)之间安装有用于限位卷扬机(6)的钢丝绳(7)位置的定滑轮(4)；
步骤五、第一节钢套钢蒸汽管道节的穿管，过程如下：
步骤501、利用多个洞外台车(9)在洞外支撑第一节钢套钢蒸汽管道节(8)，多个洞外台车(9)沿第一节钢套钢蒸汽管道节(8)长度方向依次等间距布设，再利用多个洞外台车(9)将第一节钢套钢蒸汽管道节(8)移动至混凝土顶管(1)远离小车限位器(13)的一端，保持第一节钢套钢蒸汽管道节(8)的中轴线与混凝土顶管(1)的中轴线重合，即第一节钢套钢蒸汽管道节(8)和混凝土顶管(1)同轴布设；
步骤502、在第一节钢套钢蒸汽管道节(8)靠近牵引限位机构的一端安装辅助安装板(10)，在辅助安装板(10)中部位置安装耳板(11)，钢丝绳(7)绕过定滑轮(4)与耳板(11)连接，保持钢丝绳(7)与第一节钢套钢蒸汽管道节(8)中轴线共线；
步骤503、根据第一节钢套钢蒸汽管道节(8)的长度在钢筋混凝土垫层(12)远离小车限位器(13)的一侧上涂刷润滑油；
步骤504、在第一节钢套钢蒸汽管道节(8)待进入混凝土顶管(1)的一端底部焊接第一个穿管小车(14)，利用卷扬机(6)牵引第一节钢套钢蒸汽管道节(8)，使第一节钢套钢蒸汽管道节(8)进入混凝土顶管(1)，第一个穿管小车(14)底部与钢筋混凝土垫层(12)上的润滑油接触；
步骤505、待卷扬机(6)将第一节钢套钢蒸汽管道节(8)牵引至混凝土顶管(1)内达到设定长度后，在第一节钢套钢蒸汽管道节(8)位于待进入混凝土顶管(1)的管道底部焊接下一个穿管小车(14)，利用卷扬机(6)继续牵引第一节钢套钢蒸汽管道节(8)；
步骤506、多次重复步骤505，直至第一节钢套钢蒸汽管道节(8)穿管完成；
步骤六、下一节钢套钢蒸汽管道节的穿管，过程如下：
步骤601、利用多个洞外台车(9)在洞外支撑下一节钢套钢蒸汽管道节(8)，再利用多个洞外台车(9)将下一节钢套钢蒸汽管道节(8)移动至混凝土顶管(1)远离小车限位器(13)的一端，保持下一节钢套钢蒸汽管道节(8)的中轴线与混凝土顶管(1)的中轴线重合，即下一节钢套钢蒸汽管道节(8)和混凝土顶管(1)同轴布设；
步骤602、将下一节钢套钢蒸汽管道节(8)与前一节钢套钢蒸汽管道节(8)焊接在一起，并安装钢套钢蒸汽管道的阴极保护装置；
步骤603、根据下一节钢套钢蒸汽管道节(8)的长度在钢筋混凝土垫层(12)上涂刷润滑油，使本次涂刷的润滑油与上次涂刷的润滑油衔接；
步骤604、在下一节钢套钢蒸汽管道节(8)底部焊接穿管小车(14)，并利用卷扬机(6)牵引连接后的钢套钢蒸汽管道节，使下一节钢套钢蒸汽管道节(8)进入混凝土顶管(1)，下一节钢套钢蒸汽管道节(8)完全进入混凝土顶管(1)的过程与第一节钢套钢蒸汽管道节(8)完全进入混凝土顶管(1)的过程相同；
步骤七、多次重复步骤六，直至多节钢套钢蒸汽管道节(8)穿管完成，施工完毕，拆除辅助安装板(10)、耳板(11)和牵引限位机构。
2.按照权利要求1所述的一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法，其特征在于：所述小车限位器(13)为限位角铁。
3.按照权利要求1所述的一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法，其特征在于：所述润滑油为硅脂润滑油。
4.按照权利要求1所述的一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法，其特征在于：所述洞外台车(9)包括台车下支撑架(9-1)和台车上支撑架(9-2)，台车下支撑架(9-1)和台车上支撑架(9-2)之间设置有多个千斤顶(9-3)，台车下支撑架(9-1)底部安装有多个行走轮(9-4)，台车上支撑架(9-2)顶部安装有与钢套钢蒸汽管道节(8)外壁适配的弧形托板(9-5)。
5.按照权利要求1所述的一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法，其特征在于：所述穿管小车(14)包括底板(14-1)，底板(14-1)上设置有多个竖向安装的肋板(14-2)，肋板(14-2)底部两侧均通过焊缝(14-3)与底板(14-1)连接，多个肋板(14-2)顶部固定连接有与钢套钢蒸汽管道节(8)外壁适配的弧形托盘(14-4)，底板(14-1)底部设置与滑板(14-5)，底板(14-1)通过多个高强螺栓(14-6)与滑板(14-5)连接；
弧形托盘(14-4)与钢套钢蒸汽管道节(8)外壁焊接连接。
6.按照权利要求5所述的一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法，其特征在于：所述滑板(14-5)为MGE板。
7.按照权利要求1所述的一种顶管内穿钢套钢蒸汽管道的施工方法，其特征在于：所述设定长度为10m～20m。
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